基础工程设计原则
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荷载资料
源自文库
按相关规范计算的传至基础顶面和底面的荷载 (包括竖向轴力、水平剪力和弯距
岩土工程勘察资料
反映有关地基抗力性能的岩土工程勘察报告
原位测试资料
地基承载力、单桩竖向承载力以及地基压缩模量和 变形模量等的原位测试报告。静载荷试验
岩土工程勘察报告应提供下列资料:
有无影响建筑场地稳定性的不良地质条件及其危害程度
文克勒地基模型表述简单,应用方便,因此在基础设计中已得到 广泛的应用,并积累了丰富的设计资料和经验,可供设计时参考
(a)侧面无摩阻力的土柱体系
(b)弹簧模型 (c)文克勒地基上的刚性基础
弹性半空间地基模型简介:
把地基看作一个均质、连续、各向同性的半空间弹性体, 弹性半空间表面任一点的沉降与整个基底反力以及邻近荷 载的分布有关:
上部结构与基础的共同作用(不考虑地基的影响)
地基与基础的共同作用(引入地基的刚度)
上部结构、基础和地基共同作用(将上部结构等价成一 定分刚度,叠加在基础上,然后用总刚度与地基进行共同 作用的分析。
最大的困难就是如何选择正确的地基模型
线性变形体的地基计算模型: 文克勒地基模型(1867)(GO1) 弹性半空间地基模型-布辛奈斯克解,1885(Go2) 分层地基模型(Go3)
地 基 模 型
连续基础可看作地基上的受弯构件——梁或板。在基础设计 中.地基上的梁和板的分析,就是在考虑地基和基础共同工 作的条件下,确定基底反力与地基沉降之间的关系。这 就需要建立某种地基模型,使之既能较好地反映地基特性又 能较准确地模拟不同条件下地基与基础相互作用所表现的主 要力学性状。目前,随着人们认识的深入.这类地基模型已 经很多,但由于问题的复杂性,无论哪一种模型都难以反映 地基实际工作性状的全貌,因此各具有一定的局限性。下面 只简单介绍目前较为常用的三种属于线性变形体的地基模型。 (详细内容见中国建材工业出版社,郑刚,基础工程,2000)
三种设计状况
根据结构在施工和使用中的环境条件和影响,区分下 列三种设计状况: 持久状况:结构使用过程中一定出现,持续期很长的 状况,如结构自重、车辆荷载。
短暂状况:结构施工和使用过程中出现概率较大,而 与设计使用年限相比,持续期很短的状况,如施工和 维修等 偶然状况:结构使用过程中出现概率很小,且持续期 很短的状况,如火灾、爆炸、撞击等。
表2.7所列丙级建筑物可不作变形验算,如有下列 情况之一,仍应作变形验算:
地基承载力特征值小于130kPa,且体型复杂的 建筑; 在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载 差异较大,可能引 起地基产生过大的不均匀沉降 时; 软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时;
相邻建筑物距离过近,可能发生倾斜时;
地基内有厚度较大或厚度不均的填土,其自重 固结未完成时
各级建筑物均应该进行施工验槽。如地基条件与原勘察 报告不符,应进行施工勘察。
五. 地 基 类 型
天然地基
土质地基 岩石地基
特殊土地基:湿陷性黄土地基、膨胀土地基、冻土地基、 红粘土地基、盐渍土地基等。
人工地基
六、 基 础 类 型
浅基础
单独基础(Go1) 条形基础(Go2)
十字交叉基础(Go3)
第 02 讲 地基基础设计原则
一.基础工程设计目的
二.基础工程设计任务 三.地基基础设计原则 四.地基基础设计资料 五.地 基 类 型
六.基 础 类 型
七.地基、基础与上部结构共同作用
一.基础工程设计目的 地基基础设计等级
根据结构破坏可能产生的后果(危及人的生命、造成 经济损失、产生社会影响)严重性,采用不同的安全 等级。 建筑工程结构(表2.1) 公路工程结构(表2.2) 地基基础设计等级(地基规范)(表2.3) 建筑抗震设防类别(表2.4) 建筑基坑支护规程-支护结构安全等级(表2.5)
F (1 ) y Er
2
假设地基土体为各向均质的弹性体,往往导致该模型的扩散 能力超过地基的实际情况,计算所得的基础位移和基础内力 偏大。但该模型求解基底各点的沉降时不仅与该点的压力大 小相关,而且与整个基底其他点的反力有关,因而比 Winkler地基模型前进了一步。
分层地基模型(有限压缩层地基模型):
设计使用年限分类(表2.6)
表2.1 建筑结构的安全等级 (Exit)
安全等级
一级 二级 三级
破坏后果
很严重 严重 不严重
建筑物类型
重要的建筑 一般的建筑 次要的建筑
表2.2 公路工程结构的设计安全等级 (exit)
安全等级
一级
路面结构
高速公路路面
桥涵结构
特大桥、重要大 桥
二级 三级
一级公路路面 二级公路路面
影响正常使用或耐久性能的局部破坏(包括
裂缝); 影响正常使用的振动; 影响正常使用的其他状态。
地基基础极限状态设计原则
各级建筑物均应进行地基承载力计算,防止地基 土体剪切破坏,对于经常承受水平荷载作用的高层 建筑,高耸结构和挡土墙,以及建在斜坡上的建筑 物,尚应验算稳定性
应进行必要的地基变形计算,控制地基的变形计 算值不超过建筑物的地基变形特征允许值
筏形基础(Go4) 箱形基础(Go5)
深基础
桩基础 (Go6)
沉井
沉箱基础
(Go7)
(Go8)
地下连续墙深基础(Go9)
桩筏基础、桩箱基础(GO10)
墙下单独基础(含有钢 筋混凝土过梁
柱下单独基础
柱下条形基础
墙下条形基础
十字交叉基础
柱下交叉梁基础
梁板式筏形基础的肋梁布置
(a)纵横向都是主肋 (b)纵向为主肋,横向为次肋
当工程需要时,尚应提供:深基坑开挖的边坡稳定性 计算和支护设计所需的岩土技术参数,论证其对周围已有 建筑物和地下设施的影响;基坑施工降水的有关技术参数 及施工降水方法的建议; 提供用于计算地下水浮力的设计水位。
地基评价宜采用钻探取样、室内土工试验、触探、并结 合其他原位测试方法进行。甲类建筑物应提供载荷试验指 标、抗剪强度指标、变形参数指标和触探资料;乙级建筑 物应提供抗剪强度指标、变形参数指标和原位测试资料, 丙级建筑物应提供触探及必要的钻探和土工试验资料。
对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结 构和挡土墙等,以及建造在斜坡上或边坡附近 的建筑物和构筑物,尚应验算其稳定性
基坑工程应进行稳定性以验算;
当地下水埋藏较浅,建筑地下室或地下构筑 物存在上浮问题时,尚应进行抗浮验算。
表2.7 可不作地基变形计算设计等级为丙级的建筑物范围
四. 地基基础设计资料
大桥、中桥、重 要小桥 小桥、涵洞
表2.3 地基基础设计等级 (exit)
设计等级 甲级 建筑和地基类型 重要的工业与民用建筑; 30层以上的高层建筑; 体型复杂,层数相差超过10层的高低层连体建筑物; 大面积的多层地下建筑物(地下车库、商场、运动场等); 对地基变形有特殊要求的建筑物; 复杂地基条件下的坡上建筑物(包括高边坡); 对原有工程影响较大的新建建筑物; 场地和地基条件复杂的一般建筑物; 位于复杂地质条件及软土地区的2层及2层以上地下室的基坑 工程 除甲级、丙级以外的工业与民用建筑
二. 基础工程设计的任务
结构效应分析
基础结构作用效应分析:确定由于地基反力和上部结 构荷载作用在基础结构上的作用效应,即基础结构内力- 弯距、剪力、轴力等。
根据拟定的基础截面进行基础结构抗力及其他性能的 分析,确定基础结构截面的承受能力及其性能
地基承载力计算 地基变形计算 地基基础稳定性计算
o 承载能力极限状态-情况:
整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如
倾覆等); 结构构件或连接因超过材料强度而破坏(包括疲劳 破坏),或因过度塑性变形而不适于继续承载; 结构转变位机动体系; 结构或结构构件丧失稳定(如压屈等); 地基丧失承载能力而破坏(如滑动失稳等)
o 正常使用极限状态情况: 影响正常使用或外观的变形;
Winkler地基模型简介(1867,捷克):
土体表面任一点的压力强度与该点的沉降成正比,即
p ks
根据这一假设,地基上某点的沉降仅与作用在该点上的压力有关, 与其它点上的压力无关。因此这实际上是把地基视为刚性基座上 无数侧面无摩阻力的土柱组成的体系,也可以用一系列不相连的 独立弹簧来模拟,如图所示。 当地基土软弱,或当地基的压缩层较薄,与基础最大的水平尺寸 相比成为很薄的垫层时,宜采用该模型。基床系数可按静载荷试 验或压缩试验确定,也可参考经验数值。
乙级
丙级
场地和地基条件简单、荷载分布均匀的7层及7层以下民用建 筑及一般工业建筑;次要的轻型建筑物
表2.4 建筑抗震设防分类 (exit)
抗震设防类别
甲类 乙类
抗震建筑类型
地震时可能发生严重次生灾害的 建筑 地震时使用功能不能中断或需尽 快恢复的建筑 除甲、乙、丁类以外的建筑 抗震次要建筑
丙类
丁类
以分层总和法为基础,特地基视为侧限条件下有限深度的压缩土层, 从而建立地基压缩层变形与作用荷载的关系。这一模型较好地反映了 地基土扩散应力和变形的能力,而且考虑了地基土的分层特点 有限压缩层厚度:基底荷载作用下土层中应力扩散范围随深度增加而 扩大,附加应力减小,当由该数值引起的地基沉降值小于有关规定时 的深度。 分层总和法求解基础沉降:
表2.5 基坑侧壁安全等级(exit)
安全等级 一级 破坏后果 支护结构破坏,土体失稳或过大变形 对基坑周边环境及地下工程结构施工 影响很严重
一般 不严重
二级 三级
表2.6 设计使用年限分类 (exit)
类别
1 2 3 4
设计使用年限/年
1~5 25 50 100
举例
临时性结构 易于替换的结构构 件 普通房屋和构筑物 纪念性建筑和特别 重要的建筑结构
建筑物范围内的地层结构及其均匀性,以及各层土层的物 理力学性质;
地下水埋藏情况、类型和水位变化幅度及规律,以及对建 筑材料的腐蚀性; 在地震设防区应划分场地土类型和场地类别,并对饱和砂 土及粉土进行液化判别; 对可供采用的地基基础设计方案进行论证分析,提出经济 合理的设计方案建议;提供与设计要求相对应的地基承载力 及变形计算参数,并对设计及施工应注意的问题提出建议
几个概念: 上部结构的刚度-上部结构对基础不均匀沉降或挠曲变 形的抵抗能力。 柔性结构-整个承重体系对基础的不均匀沉降有很大的 顺从性,以屋架-柱-基础为承重体系的结构和排架结 构 敏感性结构-对基础的不均匀沉降反应较强烈的砖石砌 体承重结构和钢筋混凝土框架结构 刚性结构-水塔、高炉之类上下结构浑然一体,整个结 构体系刚度很大的结构,需考虑整体失稳问题
基础结构的尺寸,构造和材料应满足建筑物长期 荷载作用下的强度、刚度和耐久性的要求。同时满 足上述两原则,另外力求灾害荷载作用(地震,风 载等)时,经济损失最小。
地基基础设计基本规定
根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用 下地基变形对上部结构的影响程度,地基基础 设计应符合下列规定: 所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算 的有关规定; 甲、乙级建筑物均应按地基变形设计;
(c)横向为主肋,纵向为次肋
箱形基础
低承台桩和高承台桩
桩基础
1 承台 ; 2 基桩;
3 松软土层 ;4 持力层;
5 墩身
沉井基础
沉井结构
沉箱基础
地 下 连 续 墙
桩筏基础
桩箱基础
七.
地基、基础与上部结构共同作用
共同工作的概念
上部结构、地基与基础三者不仅在二者的接触面上保持静力 平衡,并且三者是相互联系成整体来承担荷载并发生变形的。 三部分都将按各自的刚度对变形产生相互制约的作用,从而 使整个体系的内力和变形发生变化。在求解体系三部分中某 一部分的内力、变形时,必须考虑其它两部分对其的影响。 原则上应该以地基、基础和上部结构之间必须同时满足静力 平衡、变形协调和位移连续条件为前提,揭示它们在外荷作 用下相互制约、彼此影响的内在联系,达到经济、安全的设 计目的。 共同作用的效果主要取决于各自的刚度。
三. 地基基础设计原则
几个概念
概率极限设计法:从结构的可靠度指标(或失效概率)来度量 结构的可靠度,并且建立了结构可靠度与结构极限状态方程关 系,以概率论为基础的极限状态设计法。以失效概率或结构可 靠度指标代替以往的安全系数。 功能的极限状态:整个结构或结构构件超过某一特定状态就不 能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态即该功能的极限 状态。分两类 承载能力极限状态:结构或结构构件达到最大承载能力或不适 于继续承载的变形或变位。 正常使用极限状态:结构或结构构件达到正常使用或耐久性能 的某项规定限值。
源自文库
按相关规范计算的传至基础顶面和底面的荷载 (包括竖向轴力、水平剪力和弯距
岩土工程勘察资料
反映有关地基抗力性能的岩土工程勘察报告
原位测试资料
地基承载力、单桩竖向承载力以及地基压缩模量和 变形模量等的原位测试报告。静载荷试验
岩土工程勘察报告应提供下列资料:
有无影响建筑场地稳定性的不良地质条件及其危害程度
文克勒地基模型表述简单,应用方便,因此在基础设计中已得到 广泛的应用,并积累了丰富的设计资料和经验,可供设计时参考
(a)侧面无摩阻力的土柱体系
(b)弹簧模型 (c)文克勒地基上的刚性基础
弹性半空间地基模型简介:
把地基看作一个均质、连续、各向同性的半空间弹性体, 弹性半空间表面任一点的沉降与整个基底反力以及邻近荷 载的分布有关:
上部结构与基础的共同作用(不考虑地基的影响)
地基与基础的共同作用(引入地基的刚度)
上部结构、基础和地基共同作用(将上部结构等价成一 定分刚度,叠加在基础上,然后用总刚度与地基进行共同 作用的分析。
最大的困难就是如何选择正确的地基模型
线性变形体的地基计算模型: 文克勒地基模型(1867)(GO1) 弹性半空间地基模型-布辛奈斯克解,1885(Go2) 分层地基模型(Go3)
地 基 模 型
连续基础可看作地基上的受弯构件——梁或板。在基础设计 中.地基上的梁和板的分析,就是在考虑地基和基础共同工 作的条件下,确定基底反力与地基沉降之间的关系。这 就需要建立某种地基模型,使之既能较好地反映地基特性又 能较准确地模拟不同条件下地基与基础相互作用所表现的主 要力学性状。目前,随着人们认识的深入.这类地基模型已 经很多,但由于问题的复杂性,无论哪一种模型都难以反映 地基实际工作性状的全貌,因此各具有一定的局限性。下面 只简单介绍目前较为常用的三种属于线性变形体的地基模型。 (详细内容见中国建材工业出版社,郑刚,基础工程,2000)
三种设计状况
根据结构在施工和使用中的环境条件和影响,区分下 列三种设计状况: 持久状况:结构使用过程中一定出现,持续期很长的 状况,如结构自重、车辆荷载。
短暂状况:结构施工和使用过程中出现概率较大,而 与设计使用年限相比,持续期很短的状况,如施工和 维修等 偶然状况:结构使用过程中出现概率很小,且持续期 很短的状况,如火灾、爆炸、撞击等。
表2.7所列丙级建筑物可不作变形验算,如有下列 情况之一,仍应作变形验算:
地基承载力特征值小于130kPa,且体型复杂的 建筑; 在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载 差异较大,可能引 起地基产生过大的不均匀沉降 时; 软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时;
相邻建筑物距离过近,可能发生倾斜时;
地基内有厚度较大或厚度不均的填土,其自重 固结未完成时
各级建筑物均应该进行施工验槽。如地基条件与原勘察 报告不符,应进行施工勘察。
五. 地 基 类 型
天然地基
土质地基 岩石地基
特殊土地基:湿陷性黄土地基、膨胀土地基、冻土地基、 红粘土地基、盐渍土地基等。
人工地基
六、 基 础 类 型
浅基础
单独基础(Go1) 条形基础(Go2)
十字交叉基础(Go3)
第 02 讲 地基基础设计原则
一.基础工程设计目的
二.基础工程设计任务 三.地基基础设计原则 四.地基基础设计资料 五.地 基 类 型
六.基 础 类 型
七.地基、基础与上部结构共同作用
一.基础工程设计目的 地基基础设计等级
根据结构破坏可能产生的后果(危及人的生命、造成 经济损失、产生社会影响)严重性,采用不同的安全 等级。 建筑工程结构(表2.1) 公路工程结构(表2.2) 地基基础设计等级(地基规范)(表2.3) 建筑抗震设防类别(表2.4) 建筑基坑支护规程-支护结构安全等级(表2.5)
F (1 ) y Er
2
假设地基土体为各向均质的弹性体,往往导致该模型的扩散 能力超过地基的实际情况,计算所得的基础位移和基础内力 偏大。但该模型求解基底各点的沉降时不仅与该点的压力大 小相关,而且与整个基底其他点的反力有关,因而比 Winkler地基模型前进了一步。
分层地基模型(有限压缩层地基模型):
设计使用年限分类(表2.6)
表2.1 建筑结构的安全等级 (Exit)
安全等级
一级 二级 三级
破坏后果
很严重 严重 不严重
建筑物类型
重要的建筑 一般的建筑 次要的建筑
表2.2 公路工程结构的设计安全等级 (exit)
安全等级
一级
路面结构
高速公路路面
桥涵结构
特大桥、重要大 桥
二级 三级
一级公路路面 二级公路路面
影响正常使用或耐久性能的局部破坏(包括
裂缝); 影响正常使用的振动; 影响正常使用的其他状态。
地基基础极限状态设计原则
各级建筑物均应进行地基承载力计算,防止地基 土体剪切破坏,对于经常承受水平荷载作用的高层 建筑,高耸结构和挡土墙,以及建在斜坡上的建筑 物,尚应验算稳定性
应进行必要的地基变形计算,控制地基的变形计 算值不超过建筑物的地基变形特征允许值
筏形基础(Go4) 箱形基础(Go5)
深基础
桩基础 (Go6)
沉井
沉箱基础
(Go7)
(Go8)
地下连续墙深基础(Go9)
桩筏基础、桩箱基础(GO10)
墙下单独基础(含有钢 筋混凝土过梁
柱下单独基础
柱下条形基础
墙下条形基础
十字交叉基础
柱下交叉梁基础
梁板式筏形基础的肋梁布置
(a)纵横向都是主肋 (b)纵向为主肋,横向为次肋
当工程需要时,尚应提供:深基坑开挖的边坡稳定性 计算和支护设计所需的岩土技术参数,论证其对周围已有 建筑物和地下设施的影响;基坑施工降水的有关技术参数 及施工降水方法的建议; 提供用于计算地下水浮力的设计水位。
地基评价宜采用钻探取样、室内土工试验、触探、并结 合其他原位测试方法进行。甲类建筑物应提供载荷试验指 标、抗剪强度指标、变形参数指标和触探资料;乙级建筑 物应提供抗剪强度指标、变形参数指标和原位测试资料, 丙级建筑物应提供触探及必要的钻探和土工试验资料。
对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结 构和挡土墙等,以及建造在斜坡上或边坡附近 的建筑物和构筑物,尚应验算其稳定性
基坑工程应进行稳定性以验算;
当地下水埋藏较浅,建筑地下室或地下构筑 物存在上浮问题时,尚应进行抗浮验算。
表2.7 可不作地基变形计算设计等级为丙级的建筑物范围
四. 地基基础设计资料
大桥、中桥、重 要小桥 小桥、涵洞
表2.3 地基基础设计等级 (exit)
设计等级 甲级 建筑和地基类型 重要的工业与民用建筑; 30层以上的高层建筑; 体型复杂,层数相差超过10层的高低层连体建筑物; 大面积的多层地下建筑物(地下车库、商场、运动场等); 对地基变形有特殊要求的建筑物; 复杂地基条件下的坡上建筑物(包括高边坡); 对原有工程影响较大的新建建筑物; 场地和地基条件复杂的一般建筑物; 位于复杂地质条件及软土地区的2层及2层以上地下室的基坑 工程 除甲级、丙级以外的工业与民用建筑
二. 基础工程设计的任务
结构效应分析
基础结构作用效应分析:确定由于地基反力和上部结 构荷载作用在基础结构上的作用效应,即基础结构内力- 弯距、剪力、轴力等。
根据拟定的基础截面进行基础结构抗力及其他性能的 分析,确定基础结构截面的承受能力及其性能
地基承载力计算 地基变形计算 地基基础稳定性计算
o 承载能力极限状态-情况:
整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如
倾覆等); 结构构件或连接因超过材料强度而破坏(包括疲劳 破坏),或因过度塑性变形而不适于继续承载; 结构转变位机动体系; 结构或结构构件丧失稳定(如压屈等); 地基丧失承载能力而破坏(如滑动失稳等)
o 正常使用极限状态情况: 影响正常使用或外观的变形;
Winkler地基模型简介(1867,捷克):
土体表面任一点的压力强度与该点的沉降成正比,即
p ks
根据这一假设,地基上某点的沉降仅与作用在该点上的压力有关, 与其它点上的压力无关。因此这实际上是把地基视为刚性基座上 无数侧面无摩阻力的土柱组成的体系,也可以用一系列不相连的 独立弹簧来模拟,如图所示。 当地基土软弱,或当地基的压缩层较薄,与基础最大的水平尺寸 相比成为很薄的垫层时,宜采用该模型。基床系数可按静载荷试 验或压缩试验确定,也可参考经验数值。
乙级
丙级
场地和地基条件简单、荷载分布均匀的7层及7层以下民用建 筑及一般工业建筑;次要的轻型建筑物
表2.4 建筑抗震设防分类 (exit)
抗震设防类别
甲类 乙类
抗震建筑类型
地震时可能发生严重次生灾害的 建筑 地震时使用功能不能中断或需尽 快恢复的建筑 除甲、乙、丁类以外的建筑 抗震次要建筑
丙类
丁类
以分层总和法为基础,特地基视为侧限条件下有限深度的压缩土层, 从而建立地基压缩层变形与作用荷载的关系。这一模型较好地反映了 地基土扩散应力和变形的能力,而且考虑了地基土的分层特点 有限压缩层厚度:基底荷载作用下土层中应力扩散范围随深度增加而 扩大,附加应力减小,当由该数值引起的地基沉降值小于有关规定时 的深度。 分层总和法求解基础沉降:
表2.5 基坑侧壁安全等级(exit)
安全等级 一级 破坏后果 支护结构破坏,土体失稳或过大变形 对基坑周边环境及地下工程结构施工 影响很严重
一般 不严重
二级 三级
表2.6 设计使用年限分类 (exit)
类别
1 2 3 4
设计使用年限/年
1~5 25 50 100
举例
临时性结构 易于替换的结构构 件 普通房屋和构筑物 纪念性建筑和特别 重要的建筑结构
建筑物范围内的地层结构及其均匀性,以及各层土层的物 理力学性质;
地下水埋藏情况、类型和水位变化幅度及规律,以及对建 筑材料的腐蚀性; 在地震设防区应划分场地土类型和场地类别,并对饱和砂 土及粉土进行液化判别; 对可供采用的地基基础设计方案进行论证分析,提出经济 合理的设计方案建议;提供与设计要求相对应的地基承载力 及变形计算参数,并对设计及施工应注意的问题提出建议
几个概念: 上部结构的刚度-上部结构对基础不均匀沉降或挠曲变 形的抵抗能力。 柔性结构-整个承重体系对基础的不均匀沉降有很大的 顺从性,以屋架-柱-基础为承重体系的结构和排架结 构 敏感性结构-对基础的不均匀沉降反应较强烈的砖石砌 体承重结构和钢筋混凝土框架结构 刚性结构-水塔、高炉之类上下结构浑然一体,整个结 构体系刚度很大的结构,需考虑整体失稳问题
基础结构的尺寸,构造和材料应满足建筑物长期 荷载作用下的强度、刚度和耐久性的要求。同时满 足上述两原则,另外力求灾害荷载作用(地震,风 载等)时,经济损失最小。
地基基础设计基本规定
根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用 下地基变形对上部结构的影响程度,地基基础 设计应符合下列规定: 所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算 的有关规定; 甲、乙级建筑物均应按地基变形设计;
(c)横向为主肋,纵向为次肋
箱形基础
低承台桩和高承台桩
桩基础
1 承台 ; 2 基桩;
3 松软土层 ;4 持力层;
5 墩身
沉井基础
沉井结构
沉箱基础
地 下 连 续 墙
桩筏基础
桩箱基础
七.
地基、基础与上部结构共同作用
共同工作的概念
上部结构、地基与基础三者不仅在二者的接触面上保持静力 平衡,并且三者是相互联系成整体来承担荷载并发生变形的。 三部分都将按各自的刚度对变形产生相互制约的作用,从而 使整个体系的内力和变形发生变化。在求解体系三部分中某 一部分的内力、变形时,必须考虑其它两部分对其的影响。 原则上应该以地基、基础和上部结构之间必须同时满足静力 平衡、变形协调和位移连续条件为前提,揭示它们在外荷作 用下相互制约、彼此影响的内在联系,达到经济、安全的设 计目的。 共同作用的效果主要取决于各自的刚度。
三. 地基基础设计原则
几个概念
概率极限设计法:从结构的可靠度指标(或失效概率)来度量 结构的可靠度,并且建立了结构可靠度与结构极限状态方程关 系,以概率论为基础的极限状态设计法。以失效概率或结构可 靠度指标代替以往的安全系数。 功能的极限状态:整个结构或结构构件超过某一特定状态就不 能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态即该功能的极限 状态。分两类 承载能力极限状态:结构或结构构件达到最大承载能力或不适 于继续承载的变形或变位。 正常使用极限状态:结构或结构构件达到正常使用或耐久性能 的某项规定限值。